Основными конструктивными особенностями возводимого здания, влияющими на глубину заложения его фундамента, являются: наличие и размеры подземных и подвальных помещений, приямков или фундаментов под оборудование; глубина заложения фундаментов соседних сооружений; наличие и глубина прокладки подземных коммуникаций и конструкции самого фундамента; величина и характер нагрузок, передаваемых на фундаменты.

Обычно фундаменты заглубляют на 0,5 м ниже пола заглубленных помещений. Если столбчатый фундамент – то на 1,5 м ниже пола подвала.

Из всех 3-х факторов выбирается наибольшая величина рассчитанной глубины заложения фундамента, которая и принимается за расчетную.

11. Сбор нагрузок на фундаменты. Определение предварительных размеров ленточных и столбчатых фундаментов в плане.

При расчете и сборе нагрузок на фундамент нужно учитывать временные и постоянные нагрузки.

Первое – это, конечно же, вес непосредственно самого здания. Суммарный вес строения складывается из нескольких составляющих. Первая составляющая – это суммарный вес перекрытий здания для пола, крыши, межэтажных и т. д. Вторая составляющая – это вес всех его стен, как несущих, так и перегородок. Третья составляющая – это вес коммуникаций, которые прокладываются внутри дома (канализация, отопление, водопровод). Четвертая составляющая – это вес отделочных элементов дома.

Также при сборе нагрузок на фундамент нужно учитывать вес, который называют полезной нагрузкой строения. В этом пункте имеется в виду все внутреннее устройство (мебель, приборы, жители и т. д.) дома.

Третий тип нагрузок – это временные, к которым чаще всего относят появившиеся вследствие погодных условий дополнительные нагрузки. К таковым относят слой снега, нагрузки при сильном ветре и т. д.

Для расчёта размеров опорной конструкции, нужно знать такие данные, как: глубина промерзания почвы; тип грунта; толщина несущих стен; армирование монолита; нагрузка от веса дома.

Глубину промерзания грунта можно узнать из таблицы СНиП по местонахождению дома. Подошва основания дома должна быть ниже границы промерзания грунта минимум на 20 см. Подошва опоры дома, расположенная ниже уровня промерзания грунта менее, чем на 20 см или вровень с ним, будет способствовать выталкиванию опоры сооружения наверх морозной почвой. В таком случае может быть произойти деформация или разрушение монолита и стен дома.

Тип грунта. Ширина фундамента — один из основных размеров, определяющих, каким должна быть опорная конструкция сооружения. Оптимально рассчитать размеры монолитной ленты, а именно его ширину и глубину, необходимо для возведения надёжной опорной конструкции с минимальными затратами. От ширины подошвы опоры дома зависит несущая способность основания.

Толщина несущих стен является одним из основных параметров, позволяющих рассчитать какой ширины должен быть фундамент. В сложившейся практике самостоятельного возведения монолитного основания размер ширины фундамента рассчитывают исходя из толщины стены плюс 20 см. То есть по обе стороны стены должно оставаться по 10 см монолита.

Армирование монолита. На размер ширины фундамента также влияет количество арматуры в теле монолита. Для армирования бетона применяют арматуру периодического профиля диаметром от 10 мм до 20 мм. Каркас из арматуры формируют из продольных стержней на расстоянии 20 см друг от друга. Продольные стержни связывают гладкой проволокой, формируя арматурный каркас в единую конструкцию.

Нагрузка от общего веса строения — есть основной параметр, влияющий на то, какой ширины должен быть фундамент. Например, если постройка состоит из лёгких конструкций и тонких стен, то поперечный размер основания должен быть не более 20 см. При тяжёлых конструкциях поперечное сечение ленточного фундамента имеет вид трапеции. В этом случае подошву ленточного монолита делают шире верхней её части на 20 см.

Площадь подошвы отвечает за равномерное распределение массы всего сооружения вместе с основанием на грунт. Поэтому далеко не всегда она будет отвечать ширине ленты, в большинстве случаев она больше. Более того, подошва также отвечает за такие функции:

1. Равномерное распределение массы здания.

2. Препятствует локальному пучению грунта из-за сейсмических толчков или воздействия глубинных грунтовых пластов.

3. Укрепляет своей массой слабые почвы и прижимает их к прочным грунтам.

4. Обеспечивает равномерность устройства самого здания по горизонтальной плоскости.

Рассчитывается площадь подошвы по формуле:

A = F / (R-γ_md)

F – Расчетная нагрузка на основание. Она состоит из: массы здания, нагрузок от грунта, массы фундамента;

R – расчетное сопротивление грунта (это табличные данные). Найти их можно в справочниках для всех типов грунтов;

γ_m – среднее значение удельного веса фундамента и грунта на его уступах;

d – глубина заложения фундамента.

Рассчитав площадь подошвы фундамента, находят его ширину b. Ширину ленточного фундамента, для которого нагрузки определяют на 1 м длины, находят как b = A/1. У фундаментов с прямоугольной подошвой задаются отношением сторон n = l/b.